Pfluglose Bodenbearbeitungsverfahren reduzieren generell den Austrag von Pflanzenschutzmitteln über den Oberflächenabfluss, da dieser geringer ausfällt.

Das Ausmaß der Auswaschung von Bioziden in das Grundwasser ist abhängig von deren Adsorptionsfähigkeit und ihrer Abbaurate. Pfluglose Bodenbearbeitung beeinflusst beide Faktoren auf vielfältige Art und Weise, daher sind die Auswirkungen pflugloser Verfahren auf den Pflanzenschutzmittelaustrag durch Auswaschung weniger eindeutig. Im Frühjahr und Sommer scheinen pfluglose Verfahren einer Biozid-Auswaschung entgegenzuwirken, während sie für Anwendungen im Herbst und Winter ungünstig sind. Die biologische Qualität des ungepflügten Bodens, d.h. organische Substanz und mikrobielle Aktivität, scheint eine wichtige Komponente bei der Begrenzung des Austrags zu sein.

Durch Auswaschung

Viele Autoren stellen fest, dass bei pflugloser Bodenbearbeitung weniger Pflanzenschutzmittel ausgewaschen werden. KANÉ (2000) betont, dass bei Direktsaat weniger Auswaschung von Agrochemikalien als in der Pflugvariante festgestellt wurde. Andere Ergebnisse zeigen keine Unterschiede zwischen verschiedenen Verfahren (Dao, 1995; Weed et al., 1995; Fermanich et al., 1996). Bei Pflanzenschutzmitteln mit hohen Adsorptionskoeffizienten machen die Verluste durch Auswaschung nur einen minimalen Teil der Austräge aus, bei niedrigen Adsorptionskoeffizienten steigen die Auswaschungsverluste hingegen(Wauchope, 1978; Jury et al., 1987).

Mehr Adsorption und schnellerer Abbau von Pflanzenschutzmitteln

Die verminderte Auswaschung von Pflanzenschutzmitteln wird vor allem auf eine höhere Sorptionsfähigkeit, verminderte Matrixsickerung und verstärkte Abbauprozesse in konservierend bearbeiteten Böden zurückgeführt (DÜRING et al. (2001), Dao (1995), Weed et al. (1995), Fermanich et al. (1996)). Vermutlich ist hierfür besonders der höhere Gehalt an organischer Substanz verantwortlich.

Der pH-Wert des Bodens ist dabei ein essentieller Faktor für die Ad- und Desorption von Herbiziden, da er die Ladung der Herbizide und ihrer Netzmittel verändert (Bordes et al., 2001).

Außerdem werden durch die höhere biologische Aktivität in konservierend bearbeiteten Böden Pflanzenschutzmittel zum Teil schneller von Bodenmikroorganismen abgebaut (Düring et al. (2001). Die von pfluglosen Verfahren begünstigten Makroporen sind mit organischer Substanz ausgekleidet, welche die Wirkstoffmoleküle und Mikroorganismen anlagern und sie umbauen (Edwards et al., 1993; Sadeghi & Isensee, 1997; Stehouwer et al., 1994).

Diese Prozesse führen zum kompletten Abbau von 2,4-D und Alachlor, dieser läuft besser bei reduzierter Bodenbearbeitung und führt auch zu einer reduzierten Auswaschung von Isoproturon um 100% in den USA sowie um 75% bei Trifluralin in Deutschland (Jordan et al. (2000), Berger et al. (1999)).

Die Rolle der Makroporen als "Vorzugspfade"

Die auf pfluglos bearbeiteten Böden (insbesondere bei Direktsaat) vorhandenen Makroporen haben der Literatur nach unterschiedliche und gegensätzliche Effekte auf die Auswaschungsmengen von Pflanzenschutzmitteln.

Laut EHRMANN (2000) führt die hohe Anzahl von schnell dränenden, kontinuierlichen Makroporen zu einem schnellen Abzug von Wasser (mit Pflanzenschutzmitteln), das dann nicht durch den Boden gefiltert wird, was den Effekt des schnelleren Abbaus kompensieren kann.

Andere Autoren wiederum argumentieren, dass gerade die Makroporen als Vorzugspfade des Wasserflusses dazu führen, dass weniger Sickerwasser den Boden durchwäscht, in dem sich die meisten Pestizide befinden, dass also ein geringerer Anteil von Bioziden ausgewaschen wird. Die nicht ausgewaschenen Pestizide können leichter durch Mikroorganismen abgebaut werden (Flury, 1996).
Bei einem Lehm machen die Drainageverluste 0,1 - 2% der ausgebrachten Menge aus (Flury, 1996). Einige Arbeiten zeigen, dass bei pflugloser Bearbeitung die Sickermengen und die gemessenen Konzentrationen höher sind. Dies lässt sich mit dem Vorhandensein von ´Vorzugspisten´ bei Direktsaat erklären (Hall et al., 1991; Isensee et al., 1990; Gaston & Locke, 1996), die bei trockenem Boden (beispielsweise im Frühjahr) bevorzugt benutzt werden (Flury, 1996). Eine Zunahme der Verluste bei einer verstärkten Herbizidanwendung wird ebenfalls vertreten (Holland et al., 1994). Auf Lehm haben die pfluglosen Verfahren einen positiven oder neutralen Effekt auf die Pestiziddrainage. Die Regenwurmgänge stellen eine ´Vorzugspiste´ dar (Flury, 1996).

Niederschläge und Anwendungszeitpunkt

Der Faktor Niederschläge ist am bedeutendsten für das Verständnis der höheren Konzentration von zwei Molekülen im tiefen Grundwasser im Sommer bei pflugloser Bearbeitung (Spitzenwerte 20 - 50) (Barriuso et al., 1994). Die Applikationstermine sind also genauso interessant: Die Verlagerung von Atrazin über Winter ist bei Direktsaat geringer (schnellerer Abbau von TSL im Sommer wegen höherer biologischer Aktivität) aber die Flüsse von DFF (Herbstherbizid Diflufenican) waren bedeutender im Winter (wegen der ´Vorzugspfade´) (Réal & Dutertre, 2004).

Durch Oberflächenabfluss/Abschwemmung

Die potentiell abschwemmungsgefährdeten Pestizide befinden sich im obersten Zentimeter des Bodens (Baker & Laflen, 1979; Leonard et al, 1979; Mills & Leonard, 1984). 20% der Atrazinverluste befinden sich in den ersten 5% des Oberflächenabflussvolumens (Wauchope, 1987).
Mehrere Autoren berichten von einer Verminderung des Rückstandsmengenflusses um 29 - 100%, je nach Mittel und Anzahl der Jahre in pflugloser Bodenbearbeitung. Die Konzentrationen sind höher, aber das Volumen des Oberflächenabflusses ist geringer (Hall, 1991; Glenn & Angle, 1997; Fawcett et al., 1995). Arbeiten aus Frankreich bestätigen diese Aussagen: Reduzierung des Oberflächenabflusses und der Herbizidverlagerung durch Abschwemmung, aber Erhöhung der Konzentrationen (Leullier, 1999). Pfluglose Bodenbearbeitungsverfahren reduzieren die Herbizidverlagerung um 80% in einem Versuch im Elsass (gegenüber 50 % mit Begrünungsstreifen) (Koller, persönliche Mitteilung, 2004), um 98% bei Heddadj & Cottais (2001). Direktsaat reduziert die Atrazinkonzentration im Oberflächenabfluss nur geringfügig (15 bzw. 60 % Reduktion), im Gegensatz zu einem Grünstreifen am Hangfuß (Leullier, 1999).
Lafrance et al. (1997) ergänzen, dass der Anteil der ausgetragenen Herbizide mit der Reduktion der Bodenbearbeitung abnimmt (Grubber und Direktsaat) und mit der Reduktion des Oberflächenabflussvolumens in Beziehung steht. Die Reduzierung der Ausbringungsmenge durch Bandspritzung und Hacke bei Mais (Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit und Infiltration) erlaubt eine Reduzierung des Atrazinverlustes um 60% (Heddadj et Cottais, 2001).

Vorstehend zitierte Autoren und deren Versuchsbedingungen

RE (Baker & Laflen, 1979) Alachlor, Atrazin, Propachlor
RG (Barriuso et al., 1994) Atrazin und Cyanazin - Frankreich
RE (Berger et al., 1999) Trifluralin, Isoproturon
M/ RE (Bordes et al., 2001) 2,4-D, Alachlor, Clomazon
RE (Koller, communication perso, 2004) F-Alsace (Ergebnisse 2002 - F-Geispitzen)
M/RE (Dao, 1995) Atrazin, Carbofuran, Metolachlor
M (Edwards et al., 1993)
RE (Fawcett et al., 1995)
M/RE (Fermanich et al., 1996) Atrazin, Carbofuran, Metolachlor
RE (Flury, 1996) Zusammenfassung mehrerer Versuche - Direktsaat/Pflug
M/RE (Gaston & Locke, 1996). Triazine, Metolachlor
RE (Glenn & Angle, 1997)
M/RE (Hall et al., 1991) Triazine, Metolachlor
RE (Heddadj & Cottais, 2001) Atrazin, Sulfotrion, Nicolsulfuron - F-Bretagne Kerguéhennec - sandiger Lehm (6% Hangneigung)
RG (Holland et al., 1994) Europa
M/RE (Isensee et al., 1990) Triazine, Metolachlor
RE (Jordan et al., 2000) Trifluralin, Isoproturon
M/RE (Jury et al., 1987) Mehrere Wirkstoffe
RE (Lafrance et al., 1997) Atrazin, Metolachlor
RE (Leonard et al, 1979) Alachlor, Atrazin, Propachlor
RE (Leullier, 1999) Atrazin - DFF, F-Bignan, La Jaillière, Spechbach
RE (Mills & Leonard, 1984) Alachlor, Atrazin, Propachlor
RE (Réal & Dutertre, 2004) Atrazin, DFF; F-La jaillière - Mais/Weizen
M (Sadeghi & Isensee, 1997)
M (Stehouwer et al., 1994)
M/RE (Wauchope, 1978) Mehrere Wirkstoffe
RE (Wauchope, 1987) Atrazin
M/RE (Weed et al., 1995) Atrazin, Carbofuran, Metolachlor

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